CN103849974A - 一种适用于多层织物织造的开口引纬机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于多层织物织造的纺织机械，具体涉及一种用于生产厚度在十毫米以上的多层织物的织机开口引纬机构，属纺织机械技术领域。包括织机中的综框、开口装置和引纬装置，所述的开口装置由两根以上分层辊和两片菱形升降机构组成。本发明的优点是：由多组活动铰接组成的升降开口机构，铰接点越多，层数越多，可提高织物层数，增加织物的厚度；采用菱形升降机构可以节约综框页数，扩展了多层织物的品种；升降开口机构与引纬机构相互配合联动，每引一根纬纱，开口动作完成一次，可实现引纬机构在垂直方向的上下移动，同时升降机构的上下位移可通过主轴的转动幅度进行调节，避免了经纱的弯曲磨损折断。

Description

一种适用于多层织物织造的开口引纬机构

技术领域

 本发明涉及一种适用于多层织物织造的开口引纬机构，具体涉及一种用于生产厚度在十毫米以上的多层织物的织机开口引纬机构，属纺织机械技术领域。

背景技术

   纤维增强复合材料具有显著的物理、热学和力学性能优势，使其在很多应用中能够代替金属，特别在对减重要求较高的场合，这种优势更为明显。复合材料中的增强纤维通常是连续纤维而不是微粒或晶须，而连续纤维复合材料传统上用二维层状结构来实现，其纤维排列在材料的平面内（XY面），但二维层压板的一个显著特征是在厚度方向（Z向）上没有纤维排列。这便造成了此种复合材料从成本、工艺性以及力学性能和冲击损伤容限等方面的劣势。二十世纪六十年代末以来，多种具有三维结构的纤维增强复合材料（即混合了Z向纤维的材料）发展了起来，它的出现可以有效克服上述传统二维层压板的缺陷。用纺织技术中的机织技术可以为复合材料提供此类结构的基材。而国内外已经有些科技工作者就此类结构织物的制备提出过多种方法。1976年5月11日的美国专利（US Patent 3955602）《Apparatus for fabricating three-dimensional fabric material》中提出了一种此类多层织物的织造原理，二十年后，也即1995年11月14日的美国专利（US5465760）《Multi-layer three-dimensional fabric and method for producing》沿承了其设计原理。 他们的多层织物织造装备的共同之处在于：经纱均在空中垂直悬挂排列成柱形结构，而另外两套纱线相互垂直地引入经纱，在空间中相互交织排列而形成网状结构的多层织物。在美国专利（US Patent 3955602）中，明确地提出通过筒子架送经的方式提供另外两套经纱；在美国专利（US5465760） 中，经纱是从活动筒管上方退下，穿过按所需横截面形状排列成阵列的管状剑杆单元组，另外两套纱线借助于针杆在经纱之间的穿过，然后将这些纱锁定在某一位置上，形成布边，织物由上而下形成。在这两个专利中织物形成时均为多层开口与多层引纬，但文献中并没有明确地指出多层经纱用哪种机构进行开口，也没有说明纬纱的引纬方式。1971年的技术报告（Technical Report AFML TR 70 28.3, Stover et al., Mar. 1971）中提出一种直接织造三维织物的方法，指出用多孔眼目板对经纱进行分层，并配合六个片梭在多梭口中同时进行引纬。这种方法的不足之处是对引纬器的位置和数量都进行了限制，不可以制作多余七层的多层织物。

要织造多层织物，其与传统机织最主要的不同是需要多层经纱。织物层数越多也意味着需要独立的经纱也越多，这些经纱都需要送入织机，根据织物结构，做有规律的升降运动形成多层织物。但大多数情况下，这每一层的经纱只起到在厚度方向上提供纱线的作用，并不实际参与和纬纱交织，因此将这每一层纱线分别穿入每一页综框中将大大消耗综框的页数，并极大的限制了所织织物的厚度。例如：一台普通的剑杆织机综框数通常在16-24页。如果需要制作厚度在10毫米以上的3k碳纤多层织物，织物的层数最少要达到26层。为了开口清晰可以正常进行引纬，必须将这26层经纱的每一层穿入一页综框，这样一共需占用26页综框，不考虑接结经纱的存在，已经超过了织机所能提供的最大综框数，使得织造无法完成。因此采用传统的升降机构（即综框）限制了多层织物设计的灵活性。由于大多数用于复合材料的多层织物都是用高性能纱线（碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等）来织造，纱线通过综丝眼后，在升降过程中容易受到摩擦产生刮毛和折断，造成断纱现象频繁，因此需要新的升降机构来替代原综框承载分层经纱。在新设计的升降机构中，承载经纱的分层辊可采用例如聚四氟乙烯这一类表面光滑的材料来制作，以减少经纱与机构间的摩擦。

目前国内外只有屈指可数的几家纺织/纺机企业对多层织物的织造机械进行开发，上市销售的用于多层织物的织造机械也还未出现，由于设计和机构上的原因，能提供多层织物但厚度受到局限（低于十五毫米）的企业主要有美国的3Tex公司和国内的几家企业，例如江苏天鸟集团和苏州东华材料。目前这一类企业主要采用筒子架直接送经配合固定分层辊架对经纱进行分层，在引纬机构方面采用多根剑杆同时进行引纬，由于剑杆的数量受到局限，因此所能织造的多层织物厚度受限。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可适用于多层织物织造的开口引纬机构、提高多层织物的可织厚度和品种适应性。

为了实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现。

一种适用于多层织物织造的开口引纬机构，包括织机中的综框、开口装置和引纬装置，所述的开口装置由两根以上分层辊和两片菱形升降机构组成，分层辊平行排列分别位于两片菱形升降机构之间，分层辊两端分别连接在菱形升降机构结点上，菱形升降机构上端固定在固定辊上，前页综框和后页综框相互平行，开口装置位于后页综框的后方，菱形升降机构和前页综框和后页综框下方设有踏板机构，菱形升降机构下端的分层辊固定在踏板机构的长踏板一端上，前页综框的下端固定在长踏板上，后页综框的下端固定在踏板机构的短踏板上。

 所述的引纬装置由曲柄连杆机构、主轴、辅助轴、螺旋牵引装置组成，引纬装置位于前页综框的前方，辅助轴一端固定连接在曲柄连杆机构的曲柄上，辅助轴的另一端和主轴的一端通过锥形齿轮连接，主轴平行于分层辊，主轴上设有凸轮，凸轮的外轮廓线于踏板机构的长踏板和短踏板接触，螺旋牵引装置由导轨、滑块、连接杆、导块和螺纹杆组成，螺纹杆一端旋装在导块中，导块固定连接在连杆尾端，连接杆一端固定在导块上，另一端连接在滑块上，滑块是活动地置于轨道中，轨道位于螺纹杆上方，并垂直于螺纹杆的轴线。

由于采用了以上技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：

（1）由多组活动铰接组成的升降开口机构，铰接点越多，层数越多。开口系统采用的多层经纱同时开口，每开一次口可行成多个梭口，梭口清晰，有利引纬；

（2）由多根分层辊上下平行排列依次承载经纱，这样可以节约综页数，扩展了多层织物的品种。本发明的升降机构可以将经纱分层并不占用综框页数，将综框最大限度的用于接结经纱，这样不仅可以生产接结经纱从上至下贯穿式的多层织物还可以生产在不同层之间接结经纱进行绑定的‘层与层’接结多层织物，大大提高了多层织物的设计多样性；同时又由于这种升降机构节约了综框，多余的综框也可继续承担分层经纱，这在无形中提高了可织的层数，增加了织物的厚度；

（3）升降开口机构与引纬机构相互配合联动，每引一根纬纱，开口动作完成一次。这样可实现引纬机构在垂直方向的上下移动，顺利完成每一次引纬动作；

（4）升降机构的上下位移可通过主轴的转动幅度进行调节。这样可保证引纬机构的位置合适，在每一层经纱的开口处准确引入，从而经纱的开口幅度不用太大，避免引起经纱的弯曲磨损折断。

本发明设计合理、结构简单、使用方便，适合于有梭和剑杆织机。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为引纬机构的结构示意图。

图3为曲柄连杆机构结构示意图。

具体实施方式

 下面结合附图对本发明作进一步详细描述，见附图。

一种适用于多层织物织造的开口引纬机构，包括织机中的综框、开口装置和引纬装置，所述的开口装置由两根以上分层辊2和两片菱形升降机构3组成，可以根据所织织物厚度来决定分层辊2的数量，菱形升降机构3是由钢片通过螺栓、螺帽和垫片铰接而形成的整体机构。分层辊2平行排列分别位于两片菱形升降机构3之间，每一根分层辊2上将分别承载每一层的经纱，在菱形升降机构3的一次开口时形成多个梭口。分层辊2两端分别连接在菱形升降机构结点上，分层辊2的数量决定了菱形升降机构3铰接的数量，通过分层辊2上的螺纹孔和菱形升降机构3上的螺栓连接而成。菱形升降机构3上端固定在固定辊1上，前页综框19和后页综框6相互平行，开口装置位于后页综框6的后方，菱形升降机构3和前页综框19和后页综框6下方设有踏板机构，菱形升降机构3下端的分层辊2固定在踏板机构的长踏板7一端上，前页综框19的下端固定在长踏板7上，后页综框6的下端固定在踏板机构的短踏板8上，随着长踏板7的上下运动带动了菱形升降机构3的分开和闭合。

 所述的引纬装置由曲柄连杆机构、主轴10、辅助轴18、螺旋牵引装置组成，引纬装置位于前页综框19的前方，辅助轴18一端固定连接在曲柄连杆机构的曲柄12上，辅助轴18的另一端和主轴10的一端通过锥形齿轮连接，主轴10的转动将通过锥齿轮11将转动传给与辅助轴18。辅助轴18的转动为曲柄连杆机构的运动提供了动力。主轴10平行于分层辊2，主轴10上设有凸轮9，凸轮9的外轮廓线于踏板机构的长踏板7和短踏板8接触。螺旋牵引装置由导轨16、滑块15、连接杆20、导块17和螺纹杆14组成，螺纹杆14一端旋装在导块17中，导块17固定连接在连杆13尾端，连接杆20一端固定在导块17上，另一端连接在滑块15上，滑块15是活动地置于轨道16中，轨道16位于螺纹杆14上方，并垂直于螺纹杆14的轴线。

踏板机构受凸轮9控制，主轴10连接电机，当主轴10一转动，带动了凸轮9的转动，凸轮9的外轮廓线压迫踏板7，使得踏板7形成上下交替的垂直空间平动。前页综框19和后页综框6的上端由分别由绳索5连接吊综辘轳4。长踏板7在凸轮作用下带动前页综框19和菱形升降机构3做同步开口运动，短踏板8也在凸轮的作用下带动后页综框6与前页综框19做相反的开口运动，这样的上下交替运动可形成表面为平纹织物结构的多层织物。

当曲柄连杆机构转动时推动螺纹杆14前后运动，导块17随着螺纹杆14的运动而作相对运动。随着导块17的平动，滑块15在轨道16中做上升和下降的往复运动，因此滑块15也将做上升和下降的运动，从而进行在每一层不同的高度进行引纬，使得引纬机构的上下运动得以实现。

Claims (1)

1.一种适用于多层织物织造的开口引纬机构，包括织机中的综框、开口装置和引纬装置，其特征在于：所述的开口装置由两根以上分层辊（2）和两片菱形升降机构（3）组成， 分层辊（2）平行排列分别位于两片菱形升降机构（3）之间，分层辊（2）两端分别连接在菱形升降机构结点上，菱形升降机构（3）上端固定在固定辊（1）上，前页综框（19）和后页综框（6）相互平行，开口装置位于后页综框（6）的后方，菱形升降机构（3）和前页综框（19）和后页综框（6）下方设有踏板机构，菱形升降机构（3）下端的分层辊（2）固定在踏板机构的长踏板（7）一端上，前页综框（19）的下端固定在长踏板（7）上，后页综框（6）的下端固定在踏板机构的短踏板（8）上；

所述的引纬装置由曲柄连杆机构、主轴（10）、辅助轴（18）、螺旋牵引装置组成，引纬装置位于前页综框（19）的前方，辅助轴（18）一端固定连接在曲柄连杆机构的曲柄（12）上，辅助轴（18）的另一端和主轴（10）的一端通过锥形齿轮连接，主轴（10）平行于分层辊（2），主轴（10）上设有凸轮（9），凸轮（9）的外轮廓线与踏板机构的长踏板（7）和短踏板（8）接触，螺旋牵引装置由导轨（16）、滑块（15）、连接杆（20）、导块（17）和螺纹杆（14）组成，螺纹杆（14）一端旋装在导块（17）中，导块（17）固定连接在连杆（13）尾端，连接杆（20）一端固定在导块（17）上，另一端连接在滑块（15）上，滑块（15）活动地置于轨道（16）中，轨道（16）位于螺纹杆（14）上方，并垂直于螺纹杆（14）的轴线。

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